Оперативная память — ОЗУ: Что это такое
Оперативная память является неотъемлемой частью компьютеров, ноутбуков, телефонов и других устройств, которые работают с многозадачными операционными системами.
Наверное, каждый слышал про ОЗУ или, в обиходе ее чаще называют — оперативка. Если вам интересно, что это такое, как она работает и на что вообще влияет, то данный материал несомненно будет вам полезен.
В недавней публикации мы рассмотрели все подробности того, что такое видеокарта, сегодня же разберем другую не менее важную часть компьютеров и разных многозадачных девайсов — оперативную память.
Оперативная память компьютера – что это такое?
Память нужна компьютеру для хранения информации. Помимо постоянной, где содержатся установленные программы, документы, папки с фото и фильмами, существует и другая – оперативная. Давайте разберёмся, что она представляет собой.
ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) необходимо для хранения промежуточных данных, в нём также содержится выполняемый на текущий момент машинный код. Если брать грубую аналогию с человеком, постоянная память – это то, где находится долгосрочная информация, например, прочитанные давно книги, полученные в школе знания, пережитый опыт. Оперативная – та, которая требуется для текущей деятельности. Если вы ведёте диалог, она сохраняет реплики собеседника.
Вы узнали, что такое ОЗУ, но как понять, какая именно оперативка установлена на ПК? Откройте «Мой компьютер» (или «Этот компьютер» в Windows 10) и зайдите в «Свойства». Там будет вся информация о системе, включая характеристики ОЗУ.
Доступ к данным можно также открыть, проделав следующий путь: Панель управления –> Система и безопасность –> Система.
Вы можете в любой момент проверить состояние памяти ПК
Если хотите оценить состояние оперативной памяти, в меню «Пуск» перейдите в параметры. В строку поиска введите «Диагностика» и выберите в списке диагностику проблем оперативной памяти. Компьютер предложит перезагрузиться, чтобы выполнить проверку. Согласитесь на процедуру. Подождите окончания процесса. ПК сообщит о выявленных ошибках.
Оценить состояние памяти можно и с помощью специальной программы Ускоритель Компьютера. Опция «Мониторинг системы» показывает общий объём памяти и тот, который сейчас свободен.
В Ускорителе Компьютера можно посмотреть информацию о состоянии системы
Из чего состоит оперативная память?
Теперь вернемся к нашей памяти, она представляет собой большую группу регистров, которые хранят данные. Существует SRAM (статическая память) и DRAM (динамическая память). В статической памяти регистры представлены в виде триггеров, а в динамический в виде конденсаторов, которые со временем могут терять заряд. Сегодня в ОЗУ используется именно DRAM, где каждая ячейка — это транзистор и конденсатор, который при отсутствии питания теряет все данные. Именно поэтому, когда мы отключаем компьютер, оперативная память очищается. Все драйвера и другие важные программы компьютер в выключенном состоянии хранит на SSD, а уже при включении он заносит необходимые данные в оперативную память.
Вам наверняка будет интересно узнать виды оперативной памяти. На эту тему у нас есть отличный материал
Ячейка динамической оперативной памяти, как уже было сказано выше, состоит из конденсатора и транзистора, хранит она 1 бит информации. Точнее, саму информацию хранит конденсатор, а за переключения состояния отвечает транзистор. Конденсатор мы можем представить в виде небольшого ведерка, который наполняется электронами при подаче тока. Подробнее работу динамической оперативной памяти мы рассмотрели еще 7 лет назад. С тех пор мало что изменилось в принципах её работы. Если конденсатор заполнен электронами, его состояние равно единице, то есть на выходе имеем 1 бит информации. Если же нет, то нулю.
Разница между ОЗУ и ПЗУ
Жесткий диск (ПЗУ) это постоянное хранилище данных, но скорости управления этими данными мало для нормальной работы машины. Представьте себя поваром, который готовит определённое блюдо. У вас есть огромный склад с различными продуктами. Но чтобы не бегать далеко и не искать во всей этой куче нужные продукты, вы отобрали их и положили на свой стол. Получается стол – это ваша оперативка, а склад – жесткий диск.
По этому подобию строится работа компьютера. Процессор загружает всё необходимое во временную память ОЗУ, которая гораздо быстрее, чем HDD. За счёт этого работоспособность компьютера увеличивается.
Какая память необходима современному компьютеру
Хотя в продаже можно все еще найти материнские платы со слотами под DDR3 и соответствующие модули, такой стандарт постепенно утрачивает актуальность, а ему на смену приходит DDR4.
Благодаря своим характеристикам, такой тип ОЗу лучше выполняет возложенные функции, быстрее справляясь с массивами данных. Это касается в том числе и быстродействия: при большей частоте памяти, модуль быстрее обрабатывает большое количество информации.
Относительно игр, требования еще жестче. Как сказано выше, ОЗУ служит для того, чтобы запомнить промежуточные данные.
Чем дальше развивается индустрия гейминга, тем сложнее в техническом плане становятся игры: оперативке приходится запоминать множество объектов – персонажей, их взаимное расположение, текстуры, окружающую обстановку, детали ландшафта и т.д.
В любой современной игре, в которой даже не открытый игровой мир, а отдельные локации, (хотя таковых сегодня очень мало), требуется как минимум 8 Гб, а еще лучше 16 Гб оперативки.
Однако через пару лет системные требования могут еще более повыситься, и для комфортной игры на максимальных настройках придется ставить уже 32 Гб оперативки. Для работы с программами в большинстве случаев достаточно 4 Гб, однако, например, для использования хорошего видеоредактора рекомендуется не менее 8 Гб.
Детальнее про влияние оперативной памяти на производительность в играх можно почитать здесь. А на сегодня все. Буду признателен, если вы поделитесь этим постом в социальных сетях. До завтра!
Что такое ОЗУ?
Операти́вная па́мять, операти́вка, ОЗУ́ (от англ. RAM — Random Access Memory — память с произвольным доступом; ОЗУ — Оперативное Запоминающее Устройство) это временная память в которой хранится промежуточная информация обрабатываемая центральным процессором. Другими словами ОЗУ это посредник между процессором и программами находящимися на жестких дисках. Оперативная память энергозависима, т.е. если отключить энергию идущей к ОЗУ все данные на ней удаляются. Во время работы в оперативной памяти хранятся данные и запущенные программы.
Структура оперативной памяти
По своей структуре ОЗУ напоминает таблицу, в которой есть строки и столбцы. Например шахматная доска. На шахматной доске есть столбцы, которые размечены цифрами от 1-8, и есть строки, которые размечены буквами от A-H. Таким образом можно узнать адрес любой клетки на шахматной доске (например A1). В оперативной памяти все точно также. Каждая ячейка (клетка) предназначена для хранения определенного объема данных и имеет свой адрес. Здесь горизонтальная строка обозначается ROW, а вертикальный столбец Column. Ячейки ОЗУ имеют способность задерживать электрический заряд и переводить его в некий цифровой сигнал. Для передачи адреса строки используется сигнал, который называется RAS (Row Adress Strobe), а для столбца CAS (Column Adress Strobe).
Принцип работы оперативной памяти компьютера.
При задействовании оперативки данные с жесткого диска (hdd) сначала попадают в нее и уже потом передаются для обработки в процессор. Часто сначала они попадают в кеш-памяти. Там как правило хранится та информация, которая чаще всего запрашивается. Так, на много сокращается время доставки данных от устройств к процессору, а значит повышается производительность системы.
Для чего нужна оперативка?
Прочитав про принцип работы оперативки задаешься вопросом: Раз есть кеш, зачем нужны большие объемы оперативной памяти? Оперативкой управляет специальный контроллер расположенный в чипсете материнки. Контроллер подключает CPU (процессор) к основным узлам через так называемые шины — графический контроллер, ОЗУ.
Примечание: Компьютерная шин́а (англ. computer bus) в архитектуре компьютера — подсистема, служащая для передачи данных между функциональными блоками компьютера. Например: на картинке шина PCI Express
Шины бывают параллельными (данные переносятся по словам, распределенные между несколькими проводниками) и последовательными (данные переносятся побитово).
Большинство компьютеров имеет как внутренние, так и внешние шины. Внутренняя шина подключает все внутренние компоненты компьютера к материнской плате (и, следовательно, к процессору и памяти). Такой тип шин также называют локальной шиной, поскольку она служит для подключения локальных устройств. Внешняя шина подключает внешнюю периферию к материнской плате.
Сетевые соединения, такие, как Ethernet, обычно не рассматриваются как шины, хотя разница больше концептуальная, чем практическая.
Контроллер анализирует выполняемую программу и старается предвидеть какие данные, скорее всего, понадобятся в ближайшее время центральному процессору и закачивает их в кеш-память из оперативки, а также выгружает их обратно. При включении компьютера первыми с hdd записываются в ОЗУ драйвера устройств, системные приложения и элементы ОС. При запуске какой либо программы пользователем, она также записывается в оперативку. Если программу закрыть она тут же стирается из оперативной памяти.
Все данные не просто записываются в оперативку. Они, как мы уже знаем, передаются из нее в центральный процессор (CPU), обрабатываются им и уже потом передаются обратно. Но иногда получается так, что не хватает ячеек памяти, т.е. объема оперативной памяти. В таких случаях, используется так называемый файл подкачки, который расположен на винчестере (HDD). Скорость винта по сравнению с ОЗУ в разы меньше. Поэтому использование файла подкачки заметно снижает быстродействие компьютера и сокращает время работы самого жесткого диска.
Как посмотреть, что занимает оперативную память на компьютере
RAM не бывает много. Большинство приложений «едят» ОЗУ с большим аппетитом. Особенно прожорлив профессиональный софт для работы с аудио и графикой, а также игры. Но есть приложения, которые запускаются в фоновом режиме и впустую расходуют ресурс, негативно влияя на быстродействие. Чаще всего — это:
- вредоносное ПО;
- софт из автозагрузки, который используется редко.
Почистив ПК от вирусов, убрав из автоматического запуска лишнее, владелец сможет освободить немало полезного объема памяти и повысить скорость системы.
Браузеры — отдельная тема. Каждая вкладка является по сути новым процессом, и если их много, а объем оперативки невелик, все будет работать медленнее.
Разгрузить память несложно. Для этого необходимо воспользоваться «Диспетчером задач», через который можно отследить активное ПО и отключить лишнее. Что делать: воспользоваться комбинацией Ctrl+Alt+Delete и выбрать соответствующий пункт. Также можно кликнуть по «Панели задач» правой клавишей мышки и в открывшемся меню нажать на нужный раздел.
Некоторое ПО работает в фоновом режиме. Ознакомиться с активными утилитами такого типа можно во вкладке «Процессы».
Примечание: некоторые запущенные ОС процессы нельзя отключать, иначе можно нарушить работу ПК, лэптопа. Отключать службы или приложения нужно, только если пользователь уверен в своих действиях.
Оперативная память — значимый компонент в компьютерной системе, без которого она не будет работать. Кроме того, эта комплектующая напрямую влияет на производительность PC. Зная, для чего нужна ОЗУ, как она работает и как снять с нее лишнюю нагрузку, можно ускорить всю систему.
